砌体结构课程设计任务书2010级[1].docx

1、砌体结构课程设计设计名称： 某小学教学楼专业班级： 土木 11 班学生姓名： 学 号： 指导教师： 刘嫄春编写日期： 2013 年 12 月 7 日砌体结构课程设计2目录一、结构方案布置 21. 主体结构设计方案 .22. 变形缝的设置 .23. 圈梁和构造柱的设置 .24. 静力计算方案 .2二、承重墙墙体高厚比验算 21.外纵墙高厚比验算 .22. 内纵墙高厚比验算 .23. 横墙高厚比验算 .2三、纵墙墙体受压承载力计算 21. 计算单元的选取 .22纵墙荷载计算 2（1）屋盖荷载标准值 2（2） 楼面荷载标准值 2（3）纵墙墙体荷载计算 2（4）进深梁自重标准值 2（5）风荷载 23.

2、 纵墙内力计算 .2（1）计算简图 2（2）控制截面的内力计算 2（3）梁端有效支撑长度 2（4）各层控制截面的内力计算 2（5）纵墙承载力验算 2四、横墙体受压承载力计算 21. 横墙计算单元的选取 .22. 横墙荷载计算 .2（1）屋盖荷载设计值 2（2）楼面荷载 2（3）墙体自重 23. 横墙承载力验算 .2五、砌体局部受压承载力验算 2六、条形基础设计 2（1）外纵墙下条形基础 2（2）内横墙下条形基础 2参考文献 2附录 2致谢 2砌体结构课程设计3一 、 结 构 方 案 布 置 1. 主体结构设计方案 本 设 计 建 筑 物 为 四 层 教 学 楼 ， 总 高 度 为 14.8m，

3、 ， 总 宽 度 为 12.9m。 房 屋 的高 宽 比 为 14.8/12.9=1.152H=4.92m=9.8m,计 算 高 度 H=1.0H； 一 、 二 层 墙 的 砂浆 强 度 等 级 为 Mb7.5， 查 表 ， =26； 三 、 四 层 墙 的 砂 浆 强 度 等 级 为 Mb5， 查 表 ，=24。 墙 体 的 计 算 高 度 ， 底 层 H低 =4.9m， 24层 的 墙 体 计 算 高 度 H0=3.0m。1.外纵墙高厚比验算外 纵 墙 为 承 重 墙 ， 故 ， 因 有 窗 户 的 墙 窗 口 高 度 大 于 墙 高 的 1/5， 所0.1 以 7.086.31442 s

4、b取 D轴 线 上 横 墙 间 距 最 大 的 一 段 外 纵 墙 进 行 高 厚 比 验 算该 段 墙 属 带 壁 柱 墙 ， 其 高 厚 比 的 验 算 包 括 两 部 分 ： 横 墙 之 间 整 片 墙 的 高 厚 比验 算 和 壁 柱 间 墙 的 高 厚 比 验 算 。（ 1） 确 定 壁 柱 间 截 面 的 几 何 特 征 （ 图 1） 6 2 01 8 0 0一层370二层240130图 1. 一 二 层 窗 间 墙 示 意 图截 面 面 积 ： hbA中 和 轴 距 截 面 上 端 的 距 离 ： Ayi1中 和 轴 距 截 面 下 端 的 距 离 ： h12截 面 惯 性 矩

5、： AaIC回 转 半 径 ： i砌体结构课程设计5折 算 高 度 ： ihT5.3（ 2） 带 壁 柱 墙 高 厚 比 验 算 ： HT0各 层 的 带 壁 柱 墙 高 厚 比 验 算 所 需 数 据 及 其 高 厚 比 验 算 结 果 如 表 1表 1. 各 层 的 带 壁 柱 墙 高 厚 比 验 算楼层计算高度H0(mm)截面面积A(mm)截面惯性矩回转半径i（mm）HT（mm） T0允许高厚比限值 1214900 746600 1.221010 86.127447.5 10.90 20.0823000 512600 4.51109 3328.4 14.92 19.2033000 512

6、600 4.51109 328.4 14.92 19.2043000 512600 4.51109 82.328.4 14.92 19.20由 表 1， 可 知 各 层 带 壁 柱 墙 高 厚 比 满 足 要 求 。（ 3） 壁 柱 间 墙 高 厚 比 验 算 ： hH0各 层 的 壁 柱 间 墙 体 高 厚 比 验 算 所 需 数 据 及 其 高 厚 比 验 算 结 果 如 表 2表 2. 各 层 的 壁 柱 间 墙 体 高 厚 比楼层 计算高度H0（ mm）各层墙厚（ mm）计算高厚比 hH0允许高厚比限值121 4900 370 13.24 20.82 3000 240 12.50 19

7、.23 3000 240 12.50 19.24 3000 240 12.50 19.2砌体结构课程设计62. 内纵墙高厚比验算内纵墙的高厚比验算较外纵墙的高厚比验算区别为门窗洞口减小，和墙厚的减小， 7.09110824.4.012 Sbs取横墙间距最大的一段内纵墙：因内纵墙二、三、四层的高度、厚度、开洞尺寸一致，只验算一层、二层验算即可。各层内纵墙高厚比验算见表 3。 表 3. 各层内纵墙高厚比验算楼层计算高度H0（mm）各层墙厚（mm）计算高厚比 hH0允许高厚比限值121 4900 240 20.4 20.82 3000 240 12.5 19.23. 横墙高厚比验算横墙厚度为 240

8、mm，最长横墙 ，因墙上无洞口，其允许高厚比ms4.5比纵墙的允许高厚比有利，故不必验算。三 、 纵 墙 墙 体 受 压 承 载 力 计 算1. 计算单元的选取混合结构的房屋的纵墙一般较长，计算单元常取一个有代表性的开间的窗间墙或门间墙；其所承担的荷载范围在纵向为左右开间各一半的范围，横向取进深一半，通过比较 ABCD 轴线纵墙的受荷和开洞情况，为简化起见，只取 A轴线墙进行计算，取一墙跺为计算单元（见图 2 阴影部分：本设计取 AB 轴线间距离为 5400mm）其负荷面积为： 。27.906.3m砌体结构课程设计71 2 3 4ABCDL-1L-1L-1L-11 8 0 09 0 0 9 0

9、 0 9 0 0 9 0 0 9 0 0 9 0 0 9 0 09 0 01 8 0 0 1 8 0 0 1 8 0 01 8 0 09 0 0 9 0 0 9 0 0 9 0 0 9 0 0 9 0 0 9 0 09 0 01 8 0 0 1 8 0 0 1 8 0 03 6 0 0 3 6 0 0 3 6 0 0 3 6 0 03 6 0 0240054005100540057001 2 0 01 2 0 0 1 2 0 09 0 0 9 0 09 0 09 0 06 0 0 6 0 0L-1图 2：某教学楼平面（注明：一层外纵墙厚 370，其他墙体厚 240；二、三、四层墙厚均为 240

10、。 ）2纵墙荷载计算根据设计资料，按照建筑结构荷载规范(GB 500092001)（以下简称荷载规范 ）查得。具体荷载标准值如下：（1 ）屋盖荷载标准值 35mm厚配筋细石混凝土板顺水方向砌120mm厚180mm高的条砖三毡四油沥青防水卷材，铺撒绿豆砂40mm厚防水珍珠岩20mm厚1：2：5水泥砂浆找平层预应力混凝土空心板110mm15mm厚板底抹灰0.88 2/mKN0.82 0.40 20.16 /mKN0.40 21.71 0.3 2/mKN屋面恒荷载标准值 上人屋面活荷载标准值 4.67KN/mm 21.5 KN/mm2由屋盖大梁传给计算墙垛的荷载标准值：KNmmKNmKNNK 03.

11、51634.521)/5.1/67.4(21 由屋盖大梁传给计算墙垛的荷载设计值：砌体结构课程设计8有可变荷载控制的组合：KNmmKNmQGNKK29.64031.52 )/0.241/671( 22)(1 由永久荷载控制的组合 KNm mKNmQGNK50.6231.52 )/5.10/6731( 22)2(1 （2 ） 楼面荷载标准值大理石面层20mm厚水泥砂浆找平层预应力混凝土空心板110mm15mm厚板底抹灰0.42 2/mKN0.40 1.71 20.3 /mKN楼面恒荷载单位面积标准值楼面活荷载单位面积标准值 2.83 23.0 注：根据建筑结构荷载规范GB50009-2012，教

12、室的活荷载标准值为2.5 KN/mm 2，因本教学楼使用荷载较大，根据实际楼面活荷载标准值取3.0 KN/mm ，此外按荷载规范，设计房屋墙和基础时，楼面活荷载标准值采用与楼面梁相同的折减系数，而楼面梁的从属面积5.13.6=18.36m 21 2.421 1.951 2.251 1.761 1.741 1.091 1.151注： 值查表 3-3 由插值法求出。表 8. 纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表第四层 第三层 第二层 第一层验算项 截面截面截面截面截面截面截面截面M(KNm) 5.89 0 4.91 0 4.99 0 8.07 0N(KN) 86.69 141.87 229.02

13、 281.20 357.99 410.17 590.43 652.93e=M/N(mm) 67.9 0 21.4 0 13.9 0 13.6 0h(mm) 240 240 240 240 240 240 370 370e/h 0.15 0 0.09 0 0.056 0 0.04 0H0(mm) 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 4.9 4.9= H0/ h 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 13.24 13.24 0.26 0.405 0.32 0.405 0.37 0.405 0.36 0.418A(mm2) 432000 432000 432000

14、432000 432000 432000 666000 666000F(N/mm) 1.69 1.69 1.69 1.69 1.89 1.89 1.89 1.89Af(KN) 189.83 295.68 489.26 591.46 581.19 661.45 713.50 996.67Af/N 2.341 2.071 1.961 1.911 1.521 1.501 1.381 1.681注： 值查表 3-3 由插值法求出。四 、 横 墙 体 受 压 承 载 力 计 算1. 横墙计算单元的选取 砌体结构课程设计15对于楼面荷载较小，横墙的计算不考虑一侧无活荷载时的偏心受力情况，按两侧均匀布置活荷

15、载的轴心受压构件取 1m 宽横墙进行承载力验算。2. 横墙荷载计算：（1 ）屋盖荷载设计值：由可变荷载控制：=1.24.893.61.0+1.42.03.61.0=52.93KNkkQGN4.12)1(由永久荷载控制的组合：=1.354.673.61.0+1.02.03.61.0=30.41Kkk035)2(1（2 ）楼面荷载： 由可变荷载控制=1.22.833.61.0+1.433.61.0=44.99KNkkQGN4.1)1(2由永久荷载控制的组合：=1.352.833.61.0+1.033.61.0=22.36KNkk035)(2（3 ）墙体自重：对 2，3，4 层，墙厚 240mm，两

16、侧采用 20mm 抹灰，计算高度 3.6m自重标准值为：N3=0.24193.01.0+0.0420.61.0=18.48KN对 2，3，4 层墙体自重设计值由可变荷载控制的组合：N3(1)=1.2GK=18.481.2=22.18KN由永久荷载控制的组合：N3(2)=1.35GK =18.481.35=24.95KN对一层，墙厚为 370mm，计算高度 4.9m, 两侧采用 20mm 抹灰自重标准值为：N4=0.37194.91.0+0.04204.91.0=38.367KN对一层墙体自重设计值 由可变荷载控制的组合：N4(1)=1.2GK =38.3671.2=46.04KN由永久荷载控制

17、的组合：N4(2)=1.35GK =38.3671.35=51.80KN3. 横墙承载力验算砌体结构课程设计16由于横墙两侧开间相差不大，荷载相近，因此近似按轴心受压计算。承载力只需对每层的截面进行，计算过程及结果见表 9 和表 10，由表可知他们均满足要求。表 9. 由可变荷载控制的横墙承载力计算表验算项 第四层 第三层 第二层 第一层)(KN52.93 120.10 187.27 257.30）（ mh240 240 240 2400H3.0 3.0 3.0 4.912.5 12.5 12.5 12.50.6027 0.6027 0.6027 0.6027)(2mA240000 24000

18、0 240000 240000/Nf1.69 1.69 1.89 1.89K244.458 244.458 273.384 273.3844.161 2.041 1.461 1.061表 10. 由永久荷载控制的横墙承载力计算表验算项 第四层 第三层 第二层 第一层)(KN30.41 77.72 125.03 200.19）（ mh240 240 240 2400H3.0 3.0 3.0 4.912.5 12.5 12.5 12.50.6027 0.6027 0.6027 0.6027)(2mA240000 240000 240000 240000/Nf1.69 1.69 1.89 1.89K

19、244.458 244.458 273.384 273.3848.041 3.151 2.191 1.371五 、 砌 体 局 部 受 压 承 载 力 验 算根据01 规范需要进行砌体局部受压承载力验算,它是对梁端局部承载力的验算,若不满足要求可设置垫块, 楼盖屋盖大梁的截面 bh=250mm500mm，梁端深入墙内的长度 1900mm，根据砌体结构设计规范5.2.4 条，下设的刚性垫块.如图 3 所示，垫块面积mmtabb1805370Abbb=500370= 185000mm2影响砌体局部抗压强度的计算面积为 Ab=(b+2h)h=(250+2490) 490=602700mm2，以上述首

20、层窗间墙为研究对象，进行局部受压承载力验算。1) 梁端梁端局部承载力验算 fNll0式中，上部荷载折减系数 ，当 时，取 ；/5.-1A30l0砌体结构课程设计17上部荷载设计值产生的轴向力: ，其中， ；lAN0ANu0局部抗压强度提高系数： ；135.1l；)2(0bhA（有效支撑长度 ）;al fhac10压应力图形完整系数: 。7.表 11 首层梁端砌体局部受压承载力验算项目 单位 由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合ANu0N/mm2 0. 6 0. 65N0=0Al KN 361.62 391.55Nl KN 65.39 73.57N0+ Nl KN 425.02 46

21、4.12a0 mm 75.56 75.56llNae00)4.2(mm 28.68 35.372)(1lae0.69 0.7635.00b2.0 2.211811 1bAfKN 585.98 603.24lN01/1.381 1.301由表中计算结果可得，梁端砌体局部受压承载力满足要求。砌体结构课程设计18六 、 条 形 基 础 设 计根据工程地质资料，墙下条形基础的埋深取 0.8m，取 1m 长度的砖砌刚性条形基础作为计算单元。当不考虑风荷载作用时，砌体结构的基础均为轴心受压基础。自然地表下 0.5m 内为填土，填土下 0.8m 内为粉质粘土,其下为 1.2m厚粘土，再下面是砾石层。（1 ）

22、纵墙下条形基础：对于纵墙基础，可取一个开间为计算单元，将屋盖、楼盖传来的荷载及墙体、门窗自重的总和，折算为沿纵墙每米长的均布荷载进行计算。 80.1536/)42.10642.1365.471903.5( KFKN/m由 mdrfbmaK 7580/(8)则，基础底面宽度取 760mm。（2 ）横墙下条形基础对于横墙基础，通常沿墙长度方向取 1.0m 为计算单元，其上承受左右 1/2跨度的范围内全部的均布恒荷载和或荷载，按条形基础计算：KN/m9.16342.103684.183604.1 KF mdrfbmaK 80)/(9)(则，基础底面宽度取 840mm。综合考虑基础宽度、基础种类和刚性

23、角等因素，得出纵墙和横墙下基础剖面如图 4（a） （b）所示。图 4（a） 图 4（b）砌体结构课程设计19参 考 文 献【1】 混凝土结构设计规范(GB 500102002)，中国建筑工业出版社，2002。【2】 建筑结构荷载规范(GB 500092001)，中国建筑工业出版社，2002。【3】 砌体结构设计规范(GB 500032001)，中国建筑工业出版社，2002。【4】 建筑地基基础设计规范(GB 500072002)，中国建筑工业出版社，2002。【5】 建筑抗震设计规范(GB 500112001)，中国建筑工业出版社，2002。【6】 建筑结构制图标准(GBT 501052001

24、)，中国建筑工业出版社，2002。附 录附图：1. 建筑平面施工图 2 张2. 建筑剖面图 1 张3. 基础施工图 1 张4. 基础剖面图 1 张致 谢非 常 感 谢 指 导 教 师 刘 嫄 春 老 师 ， 在 她 富 有 耐 心 的 教 导 下 ， 顺 利 完成 了 课 程 设 计 所 要 求 的 内 容 ， 在 期 间 学 习 和 掌 握 了 很 多 关 于 砌 体 结 构及 相 关 设 计 规 范 中 的 知 识 。 加 深 了 对 砌 体 结 构 的 学 习 ， 并 且 加 深 了 对本 专 业 的 认 识 与 学 习 。 如 今 ， 已 经 能 够 独 立 进 行 简 单 的 普 通 砌 体 结 构任 务 设 计 与 计 算 ,真 诚 的 感 谢 刘 老 师 的 帮 助 和 指 导 ！ 请 接 受 我 诚 挚 的 谢 意 ！